摘要

缺水的浅层土壤是植物在脆弱喀斯特地区生长和繁殖的关键限制因素。一年生草本植物是适应喀斯特地区严苛生境的先驱,但其繁殖策略对短缺水资源和有限土壤资源的双重限制响应尚不明确。因此,在这项研究中,我们通过评估果序和种子的数量、生物量和后代种子的发芽率,研究了两种一年生的菊科草本苍耳(Xanthium sibiricum)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)在恶劣的喀斯特土壤环境中,种子和果实物候的可塑性和后代种子萌发率。苍耳和三叶鬼针草在完整的双向随机区组设计中,设置了三种土壤深度和三种水分梯度下生长。主要研究结果如下:(1)随着土壤厚度或(和)水分的降低,苍耳的子代数量(种子和果实)和生物量显著减少(P<0.05),三叶鬼针草在水分降低时增加果序和种子的生物量。(2)苍耳的亲本经历了资源减少后,种子数量和种子生物量没有相关性,而三叶鬼针草中种子数量和种子生物量之间存在显着的正相关(P<0.05)。(3)三种水分处理条件下,苍耳种子的萌发率没有随土壤厚度的减少而变化。对照条件下,随着土壤厚度的减小,三叶鬼针草的种子萌发率显著降低(P<0.05)。结果表明,苍耳倾向于通过确保后代的数量和质量来提高其竞争力,以适应浅层喀斯特土壤和干燥喀斯特生境。而三叶鬼针草通过风险分担策略适应了不利的喀斯特生境,它试图产生更多更大的种子以扩大生存范围,逃离不利的生存环境,但最终在岩溶土壤资源减少的情况下以较低的种子数量和后代的萌发率结束。

  • 出版日期2022
  • 单位生命科学学院; 三峡库区生态环境教育部重点实验室; 西南大学